(57)【要約】【課題】ブローバイガスとともに吸気通路に戻されるオイルミストの量、特に、デポジットの原因となる小粒径のオイルミストの量を低減する。【解決手段】ブローバイガス通路１０４のオイルセパレータ１０２の下流においてブローバイガス通路１０４から分岐し、オイルセパレータ１０２を通過したブローバイガスを内燃機関２の内部に再循環させるブローバイガス循環路１０６を設ける。ブローバイガス循環路１０６には、ブローバイガス通路１０４からブローバイガス循環路１０６にブローバイガスを取り込む循環ポンプ１０８を設置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のブローバイガスを吸気通路に戻すブローバイガス通路と、
前記ブローバイガス通路に設けられたオイルセパレータと、
前記ブローバイガス通路の前記オイルセパレータの下流において前記ブローバイガス通路から分岐し、前記オイルセパレータを通過したブローバイガスを前記内燃機関の内部に再循環させるブローバイガス循環路と、
前記ブローバイガス通路から前記ブローバイガス循環路にブローバイガスを取り込むポンプと、
を備えることを特徴とするブローバイガス処理装置。
【請求項２】
前記ブローバイガス循環路の前記ポンプの下流に設けられた第２のオイルセパレータをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のブローバイガス処理装置。
【請求項３】
前記ブローバイガス循環路の前記ポンプの上流に設けられた絞りをさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のブローバイガス処理装置。
【請求項４】
前記ブローバイガス循環路の出口は前記オイルセパレータの入口近傍に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のブローバイガス処理装置。
【請求項５】
前記吸気通路にはコンプレッサが取り付けられ、前記吸気通路の前記コンプレッサの上流に前記ブローバイガス通路の出口が接続され、
前記ブローバイガス処理装置は、
前記ブローバイガス循環路の前記ポンプの上流に設けられた開閉弁と、
前記コンプレッサの出口温度が所定値以下の場合には前記開閉弁を閉じて前記ポンプを停止させる制御装置と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のブローバイガス処理装置。
【請求項６】
前記ポンプは前記内燃機関の負圧ポンプであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のブローバイガス処理装置。
【請求項７】
前記吸気通路にはコンプレッサが取り付けられ、前記吸気通路の前記コンプレッサの上流に前記ブローバイガス通路の出口が接続され、
前記ブローバイガス処理装置は、
前記ブローバイガス循環路の前記ポンプの上流に設けられた開閉弁と、
前記コンプレッサの出口温度が所定値以下の場合に前記開閉弁を閉じる制御装置と、
をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載のブローバイガス処理装置。
【請求項８】
前記制御装置は前記ポンプが発生させる負圧の大きさが所定値以下の場合にも前記開閉弁を閉じることを特徴とする請求項７に記載のブローバイガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のブローバイガスを吸気通路に戻して処理するブローバイガス処理装置に関し、特に、吸気通路にコンプレッサを備える過給機付き内燃機関に用いて好適なブローバイガス処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の内燃機関には、燃焼室からクランクケースに漏れ出たブローバイガスを吸気通路に戻して処理するブローバイガス処理装置が備えられている。過給機付き内燃機関の場合であれば、例えば特開２００５−２６４７５９号公報に開示されているように、ブローバイガスは吸気通路におけるコンプレッサの上流に戻されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６４７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、クランクケース内で発生するオイルミストには、燃料の燃焼により生じたスートが含まれている。スートを含んだオイルミストはブローバイガスによってクランクケース内から持ち出され、ブローバイガスとともに吸気通路へと運ばれる。
【０００５】
従来のブローバイガス処理装置における問題の１つが、ブローバイバス中のオイルミストが原因で生じるデポジットの堆積である。この問題は、コンプレッサの上流にブローバイガスが戻される過給機付き内燃機関において特に顕著なものとなる。過給機付き内燃機関では、スートを含んだオイルミストがブローバイガスによってコンプレッサ内に持ち込まれる。コンプレッサ内は空気の圧縮に伴い高温になっているので、コンプレッサの内壁面、特に、ディフューザ面に付着したオイルは蒸発が進み、また、酸化劣化することによって粘着性が増加する。高粘度化したスート濃度の高いオイルは壁面から離れにくく、次第にそれが堆積していきデポジットとなる。コンプレッサ内に堆積したデポジットはコンプレッサの効率を低下させ、ひいては、内燃機関の燃費を低下させてしまう。
【０００６】
このような問題に対し、今日までに様々な解決策が提案されている。その解決策の１つが、ブローバイガスとともに吸気通路に戻されるオイルミストの量を減らすことである。
【０００７】
吸気通路に戻されるオイルミストの量を減らすための具体策としては、コンプレッサ内が高温になる高過給時に吸気通路へのブローバイガスの還流をカットすることが考えられる。これによれば、高温状態のコンプレッサ内にオイルミストが流入することは防ぐことができる。しかし、高過給時にブローバイガスの流れを止めてしまった場合、クランクケース内圧力の上昇によってオイルが噴き出るという別の問題が生じかねない。
【０００８】
別の具体策としては、オイルセパレータによってブローバイガス中のオイルを分離回収することが考えられる。ただし、内燃機関のる一般的なオイルセパレータで捕集できるのは大粒のオイルミストであるのに対し、デポジットの発生原因となるのは粒径の小さいオイルミストである。粒径が小さいオイルミストほどオイル分の蒸発が速いため、オイル中のスート濃度が高くなって壁面でスラッジ化しやすい。
【０００９】
小粒径のオイルミストをオイルセパレータによって捕集するためには、オイルセパレータの構造を小粒径のオイルミストに対応したものとするか、或いは、オイルセパレータ内のガスの流速を高めることの何れかである。しかし、小粒径のオイルミストを捕集可能なオイルセパレータはその前後におけるガスの圧力損失が高く、クランクケース内圧力の上昇を招いてしまう。つまり、内燃機関用、特に、過給機付き内燃機関用のオイルセパレータとしては不向きである。一方、ガスの流速を高めるのであれば、その実現の方法として、オイルセパレータに絞りを設ける方法と、ブローバイガスの流量を増やすことが考えられる。しかし、オイルセパレータに絞りを設けた場合には大きな圧力損失を生じさせることになり、ブローバイガスの流量を増やすと吸気通路に運ばれるオイルミストの量も増えてしまう。
【００１０】
以上述べた具体策を含めて、これまでのところ、クランクケース内圧力の上昇といった問題を生じさせることなく吸気通路に戻されるオイルミストの量を低減することのできる良案は提案されていなかった。
【００１１】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、ブローバイガスとともに吸気通路に戻されるオイルミストの量、特に、デポジットの原因となる小粒径のオイルミストの量を低減することのできるブローバイガス処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るブローバイガス処理装置はブローバイガス中のオイルミストを分離回収する手段としてオイルセパレータを使用する。オイルセパレータは、従来同様、内燃機関のブローバイガスを吸気通路に戻すブローバイガス通路に設けられている。本発明におけるオイルセパレータの仕様は従来用いられているオイルセパレータの仕様と同等のものでよい。つまり、小粒径のオイルミストを捕集するために圧力損失の大きい仕様のものを選択する必要はない。本発明に係るブローバイガス処理装置はオイルセパレータを通過したブローバイガスを内燃機関の内部に再循環させるブローバイガス循環路を備える。ブローバイガス循環路はブローバイガス通路のオイルセパレータの下流においてブローバイガス通路から分岐させる。また、ブローバイガス循環路には、ブローバイガス通路からブローバイガス循環路にブローバイガスを取り込むポンプを配置する。
【００１３】
上記の構成によれば、オイルセパレータを通過したブローバイガスのうち一部がブローバイガス通路を通って吸気通路に戻され、残りはブローバイガス循環路を通って内燃機関の内部に再循環される。このため、吸気通路に戻すブローバイガスの流量が従来と同等であったとしても、オイルセパレータを通過するブローバイガスの流量は従来よりも増加する。流量が増えればオイルセパレータ内のガスの流速が上昇するため、オイルセパレータによるオイルミストの捕集率が高まり、小粒径のオイルミストも捕集できるようになる。
【００１４】
さらに、上記の構成によれば、ブローバイガスを再循環させることでブローバイガスがオイルセパレータを通過する回数が増えるとともに、ブローバイガスの移動距離が長くなる。ブローバイガスが何度もオイルセパレータを通過することで、ブローバイガス中のオイルミスト、特に、捕集しにくい小粒径のオイルミストの捕集効率が向上する。また、ブローバイガスの移動距離が長くなれば、ブローバイガス中のオイルミスト同士が衝突する機会が増えるため、小粒径のオイルミストはより大きな粒径のオイルミストへ成長しやすくなる。オイルミストの粒径が大きくなれば、オイルセパレータによるオイルミストの捕集効率も高くなる。
【００１５】
本発明に係るブローバイガス処理装置においては、ブローバイガス循環路のポンプの下流に第２のオイルセパレータを設けてもよい。上記のオイルセパレータとは別にもう１つオイルセパレータを設けることで、ブローバイガスがオイルセパレータを通過する機会が増え、ブローバイガス中のオイルミストの捕集効率が向上する。さらに、ポンプの下流にオイルセパレータを設置するのであれば、オイルセパレータにより大きな圧力損失が生じるとしても、それがクランクケース内の圧力を上昇させてしまうことはない。よって、第２のオイルセパレータには、小粒径のオイルミストに対応した圧力損失の大きいものを用いることができる。
【００１６】
さらに、本発明に係るブローバイガス処理装置においては、ブローバイガス循環路のポンプの上流に絞りを設けてもよい。絞りによってブローバイガス循環路を流れるブローバイガスが減圧されることで、それに含まれる小粒径のオイルミストの蒸発が促される。小粒径のオイルミストがブローバイガス循環路内で蒸発して無くなれば、その分、ブローバイガスとともにブローバイガス通路から吸気通路内に流れる小粒径のオイルミストの量も少なくなる。
【００１７】
なお、ブローバイガス循環路の出口はオイルセパレータの入口近傍に配置されていることが好ましい。ブローバイガス循環路を通って内燃機関の内部に戻ってきたブローバイガスは、クランクケース内のブローバイガスとともに再びオイルセパレータを通ってブローバイガス通路に吸い込まれる。その際、ブローバイガス循環路の出口とオイルセパレータの入口との距離及び位置関係によっては、ブローバイガス循環路から戻ってきたブローバイガスがオイルパンに溜まったオイルや壁面に付着したオイルを巻き上げてしまい、新たなオイルミストを発生させてしまうおそれがある。その点、ブローバイガス循環路の出口がオイルセパレータの入口近傍に配置されていれば、このような問題が起きることは防がれる。ブローバイガス循環路を通って戻ってきたブローバイガスはそのまま再度オイルセパレータに入るようになるからである。
【００１８】
本発明に係るブローバイガス処理装置は、吸気通路にコンプレッサが取り付けられた過給機付き内燃機関に用いて好適である。この場合、ブローバイガス通路の出口は吸気通路のコンプレッサの上流に接続される。このような前提構成のもとでは、ブローバイガス循環路のポンプの上流に開閉弁を設け、ポンプを運転／停止と合わせて開閉弁の開／閉を制御装置によって制御してもよい。例えば、コンプレッサの出口温度が所定値以下の場合には制御装置によって開閉弁を閉じてポンプを停止させるようにする。ここでいう所定値は、デポジットが生成し始める温度付近とすることが好ましい。具体的には、１６０℃付近とすることが好ましい。このようにコンプレッサの出口温度に応じてポンプ及び開閉弁を制御することで、不要なポンプ仕事を減らして燃費を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明に係るブローバイガス処理装置においては、ブローバイガス通路からブローバイガス循環路にブローバイガスを取り込むためのポンプとして、内燃機関の負圧ポンプを用いることもできる。既存の負圧ポンプを利用することで、新たにポンプを設置する必要がなくなり、コスト的にも設置スペース的にも有利になる。なお、過給機付き内燃機関において負圧ポンプを利用するのであれば、ブローバイガス循環路の負圧ポンプの上流に開閉弁を設け、コンプレッサの出口温度が所定値以下の場合には制御装置によって開閉弁を閉じることが好ましい。負圧ポンプに無駄な仕事をさせないためである。また、ポンプが発生させる負圧の大きさが所定値以下であれば制御装置によって開閉弁を閉じるようにしてもよい。負圧を利用している他の装置に影響を与えないためである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ブローバイガスとともに吸気通路に戻されるオイルミストの量、特に、デポジットの原因となる小粒径のオイルミストの量を低減することができるので、コンプレッサの効率を維持して内燃機関の燃費の悪化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１に係るブローバイガス処理装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係るブローバイガス処理装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係るブローバイガス処理装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態４に係るブローバイガス処理装置の構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態５に係るブローバイガス処理装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態５においてＥＣＵにより実行される循環バルブ及び循環ポンプの制御のためルーチンを示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態６に係るブローバイガス処理装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態６においてＥＣＵにより実行される循環バルブの制御のためルーチンを示すフローチャートである。
【図９】空気量とコンプレッサ入口圧力との関係を示す図である。
【図１０】空気量とインタークーラ圧損との関係を示す図である。
【図１１】修正空気量と圧力比とコンプレッサ効率との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１について図を参照して説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施の形態１に係るブローバイガス処理装置の構成を示す図である。本実施の形態に係るブローバイガス処理装置１００はターボ過給機１０を備えた内燃機関２に用いられている。内燃機関２は例えばディーゼルエンジンとして構成することができる。内燃機関２の内部では、シリンダ４とピストンの隙間を通って燃焼室内のガスの一部がクランクケース６内に漏れ出している。ブローバイガス処理装置１００はこのクランクケース６内に漏れ出したガス、すなわち、ブローバイガスをシリンダヘッドの上部に集めて内燃機関２から取り出し、吸気通路８におけるコンプレッサ１２の上流に戻して処理する装置である。
【００２４】
本実施の形態に係るブローバイガス処理装置１００はブローバイガス通路１０４によって内燃機関２と吸気通路８とを接続する。より詳しくは、内燃機関２のシリンダヘッドと吸気通路８におけるコンプレッサ１２の上流とがブローバイガス通路１０４よって接続されている。ブローバイガス通路１０４の入口には、ブローバイガスからオイルを分離回収するためのオイルセパレータ１０２が設けられている。
【００２５】
ブローバイガス処理装置１００はブローバイガス循環路１０６を備えている。ブローバイガス循環路１０６はオイルセパレータ１０２の下流においてブローバイガス通路１０４から分岐し、その先端部を内燃機関２のシリンダヘッドに接続されている。ブローバイガス循環路１０６の途中には循環ポンプ１０８が配置されている。循環ポンプ１０８としては、レシプロ式、ロータリー式、ターボ式等、様々な形式のポンプを用いることができる。循環ポンプ１０８がブローバイガス通路側から内燃機関側にガスをくみ出すように動作することで、ブローバイガス通路１０４を流れるブローバイガスの一部はブローバイガス循環路１０６に取り込まれ、循環ポンプ１０８によって内燃機関２の内部に送り出される。つまり、オイルセパレータ１０２を通過したブローバイガスの一部が内燃機関２の内部に再循環されるようになる。図１中には、吸気通路８における吸気ガスの流れ、ブローバイガス処理装置１００内におけるブローバイガスの流れ、及び、内燃機関２の内部においてシリンダ４をすり抜けたブローバイガスの流れがそれぞれ矢印を用いて区別して示されている。
【００２６】
以上のように構成されるブローバイガス処理装置１００によれば、オイルセパレータ１０２を通過したブローバイガスの一部はブローバイガス循環路１０６を通って内燃機関２の内部に再循環される。このため、吸気通路８に戻されるブローバイガスの流量を増やすことなく、オイルセパレータ１０２を通過するブローバイガスの流量を増やすことができる。ブローバイガスの流量が増加すれば流速も上昇するため、オイルセパレータ１０２によるオイルミストの捕集率は高く、コンプレッサ１２内にデポジットが堆積する原因となる小粒径のオイルミストも捕集することができる。なお、オイルセパレータ１０２を通過するブローバイガスの総流量は、循環ポンプ１０８の吐出量によって調整することができる。また、本実施の形態で用いられるオイルセパレータ１０２の仕様は一般的な内燃機関で用いられている通常の仕様のものでよい。
【００２７】
さらに、本実施の形態に係るブローバイガス処理装置１００によれば、ブローバイガスを再循環させることにより、少なくとも一部のブローバイガスはオイルセパレータ１０２を繰り返し通過するようになる。ブローバイガスが何度もオイルセパレータ１０２を通過することで、ブローバイガス中のオイルミスト、特に、従来の装置では捕集することが難しかった小粒径のオイルミストの捕集効率が向上する。さらに、ブローバイガスを再循環させることには、ブローバイガスの移動距離が長くなることでブローバイガス中のオイルミスト同士が衝突する機会が増えるという効果もある。オイルミスト同士が衝突する機会が増えれば、小粒径のオイルミストはより大きな粒径のオイルミストへと成長しやすくなる。その結果、オイルセパレータ１０２により捕集しやすい大粒径のオイルミストの割合が高くなり、オイルセパレータ１０２によるオイルミストの捕集効率はさらに高くなる。
【００２８】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について図を参照して説明する。
【００２９】
図２は本発明の実施の形態２に係るブローバイガス処理装置の構成を示す図である。図２では、図１に示す実施の形態１に係るブローバイガス処理装置１００のものと同じ構成或いは機能を有する要素には同じ符号を付している。
【００３０】
本実施の形態に係るブローバイガス処理装置２００は、実施の形態１に係るブローバイガス処理装置１００が有する構成の全てを備え、さらに、オイルセパレータ１０２とは別に小粒径オイルミスト捕集用の第２オイルセパレータ２０２を備えている。第２オイルセパレータ２０２はブローバイガス循環路１０６の循環ポンプ１０８の下流に設けられている。オイルセパレータ１０２と第２オイルセパレータ２０２との違いはその仕様にある。オイルセパレータ１０２にはクランククケース６内の圧力の上昇を避けるために圧力損失の小さな仕様のものが用いられているのに対し、第２オイルセパレータ２０２には小粒径のオイルミストに対応した圧力損失の大きい仕様のものが用いられている。このため、オイルセパレータ１０２では捕集できない小粒径のオイルミストであっても、第２オイルセパレータ２０２では捕集することができる。なお、第２オイルセパレータ２０２は循環ポンプ１０８の下流に設置されているので、第２オイルセパレータ２０２で生じる圧力損失がクランクケース６内の圧力の上昇に与える影響は小さい。
【００３１】
以上のように構成されるブローバイガス処理装置２００によれば、クランクケース６内の圧力の上昇といった別の問題を生じさせることなく、実施の形態１に比較してブローバイガス中のオイルミストの捕集効率をさらに向上させることができる。
【００３２】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３について図を参照して説明する。
【００３３】
図３は本発明の実施の形態３に係るブローバイガス処理装置の構成を示す図である。図３では、図１に示す実施の形態１に係るブローバイガス処理装置１００のものと同じ構成或いは機能を有する要素には同じ符号を付している。
【００３４】
本実施の形態に係るブローバイガス処理装置３００は、実施の形態１に係るブローバイガス処理装置１００が有する構成の全てを備え、さらに、ブローバイガス循環路１０６の循環ポンプ１０８の上流に絞り３０２を備えている。絞り３０２の位置は、好ましくは、ポンプ１０８の入口の直前とする。絞り３０２は開口面積を固定されたものでもよいし、スロットルバルブのように開口面積が可変のものでもよい。
【００３５】
以上のように構成されるブローバイガス処理装置３００によれば、絞り３０２によってブローバイガス循環路１０６を流れるブローバイガスが減圧されることで、それに含まれる小粒径のオイルミストの蒸発が促される。小粒径のオイルミストがブローバイガス循環路１０６内で蒸発して無くなれば、その分、ブローバイガスとともにブローバイガス通路１０４から吸気通路８内に流れる小粒径のオイルミストの量も少なくなる。よって、本実施の形態のブローバイガス処理装置３００によれば、実施の形態１に比較してブローバイガスとともに吸気通路８に戻されるオイルミストの量をさらに低減することができる。
【００３６】
実施の形態４．
次に、本発明の実施の形態４について図を参照して説明する。
【００３７】
図４は本発明の実施の形態４に係るブローバイガス処理装置の構成を示す図である。図４では、図１に示す実施の形態１に係るブローバイガス処理装置１００のものと同じ構成或いは機能を有する要素には同じ符号を付している。
【００３８】
本実施の形態に係るブローバイガス処理装置４００は、実施の形態１に係るブローバイガス処理装置１００が有する構成の全てを備え、さらに、内燃機関２の内部まで延伸されたブローバイガス循環路４０２を備えている。延伸されたブローバイガス循環路４０２の出口はオイルセパレータ１０２の入口近傍に配置されている。
【００３９】
以上のように構成されるブローバイガス処理装置４００によれば、ブローバイガス循環路１０６，４０２を通って戻ってきたブローバイガスをそのまま再度オイルセパレータ１０２に流入させることができる。これによれば、ブローバイガス循環路１０６から戻ってきたブローバイガスによってオイルパンに溜まったオイルや壁面に付着したオイルが巻き上げられ、それにより新たなオイルミストが発生してしまうことは避けられる。また、ブローバイガス循環路１０６から戻ってきたオイルミストの少ないブローバイガスに再びオイルミストが含まれてしまうことも避けられる。よって、本実施の形態のブローバイガス処理装置４００によれば、実施の形態１のブローバイガス処理装置１００で得られる効果を最大限に高めることができる。
【００４０】
実施の形態５．
次に、本発明の実施の形態５について図を参照して説明する。
【００４１】
図５は本発明の実施の形態５に係るブローバイガス処理装置の構成を示す図である。図５では、図１に示す実施の形態１に係るブローバイガス処理装置１００のものと同じ構成或いは機能を有する要素には同じ符号を付している。
【００４２】
本実施の形態に係るブローバイガス処理装置５００は、実施の形態１に係るブローバイガス処理装置１００が有する構成の全てを備え、さらに、ブローバイガス循環路１０６の循環ポンプ１０８の上流に開閉弁である循環バルブ５０２を備えている。ブローバイガス処理装置５００は制御装置であるＥＣＵ５０６によって循環バルブ５０２と循環ポンプ１０８の動作を制御する。その制御のための情報としては、吸気通路８のコンプレッサ１２の出口付近に配置された温度センサ５０４を用いて計測されるコンプレッサ出口温度が用いられる。
【００４３】
図６は本実施の形態においてＥＣＵ５０６により実行される循環バルブ５０２及び循環ポンプ１０８の制御のためルーチンを示すフローチャートである。ＥＣＵ５０６はこのフローチャートに示すルーチンを一定の時間ステップで実行する。まず、最初のステップＳ２では、ＥＣＵ５０６は温度センサ５０４を用いて計測されたコンプレッサ出口温度Ｔを取得する。そして、次のステップＳ４において、コンプレッサ出口温度Ｔが所定温度Ｔｃ以上かどうか判定する。所定温度Ｔｃはデポジットが生成し始める温度である１６０℃に設定することが好ましいが、それよりも若干高い温度であることや低い温度であってもよい。
【００４４】
ステップＳ４の判定の結果、コンプレッサ出口温度Ｔが所定温度Ｔｃ未満であれば、ＥＣＵ５０６は循環バルブ５０２を閉じたたままとし、循環ポンプ１０８も停止させたままとする。既に循環バルブ５０２が開いていたのであれば閉状態に戻し、動作している循環バルブ１０８は停止させる。この場合、オイルセパレータ１０２を通過したブローバイガスの全てがそのままブローバイガス通路１０４を通って吸気通路８に流れることになる。このとき吸気通路８に流れるブローバイガスには多くのオイルミストが含まれているが、コンプレッサ出口温度Ｔがデポジットの生成温度以上になっていないのであれば、多量のオイルミストを含むブローバイガスがコンプレッサ１２に流入したとしても、それがデポジットとなって堆積するおそれは少ない。
【００４５】
一方、ステップＳ４の判定の結果、コンプレッサ出口温度Ｔが所定温度Ｔｃ以上になっていれば、ＥＣＵ５０６はステップＳ６及びステップＳ８の各処理を実行する。ステップＳ６では循環バルブ５０２を開き、ステップＳ８では循環ポンプ１０８を作動させる。これにより、ブローバイガス通路１０４を流れるブローバイガスの一部はブローバイガス循環路１０６に取り込まれ、ブローバイガス循環路１０６を通って内燃機関２の内部に再循環されるようになる。これにより、ブローバイガスとともに吸気通路８に流れるオイルミストの量が低減されるので、コンプレッサ出口温度Ｔがデポジットの生成温度以上になっていたとしても、コンプレッサ１２におけるデポジットの堆積は抑制される。
【００４６】
以上のように構成されるブローバイガス処理装置５００によれば、実施の形態１のブローバイガス処理装置１００で得られる効果に加え、不要なポンプ仕事を減らして燃費を向上させることができるという効果も得ることができる。
【００４７】
実施の形態６．
最後に、本発明の実施の形態６について図を参照して説明する。
【００４８】
図７は本発明の実施の形態５に係るブローバイガス処理装置の構成を示す図である。図７では、図１に示す実施の形態１に係るブローバイガス処理装置１００のものと同じ構成或いは機能を有する要素には同じ符号を付している。
【００４９】
本実施の形態に係るブローバイガス処理装置６００は、実施の形態１に係るブローバイガス処理装置１００とは循環ポンプに違いがある。本実施の形態では、内燃機関２にもともと備えられている負圧ポンプ６０８にブローバイガス循環路１０６を接続し、負圧ポンプ６０８を循環ポンプとして利用する。負圧ポンプ６０８が発生させる負圧はブレーキシステム等の様々装置で利用されている。本実施の形態のように既存の負圧ポンプ６０８を利用すれば、新たにポンプを設置する必要がなくなるので、コスト的にも設置スペース的にも有利になる。
【００５０】
本実施の形態に係るブローバイガス処理装置６００は、ブローバイガス循環路１０６に開閉弁である循環バルブ６０２を備えている。ブローバイガス処理装置６００は制御装置であるＥＣＵ６０６によって循環バルブ６０２の動作を制御する。その制御のための情報としては、温度センサ６０４を用いて計測されるコンプレッサ出口温度と、圧力センサ６１０を用いて計測される負圧ポンプ６０８の圧力（負圧）とが用いられる。
【００５１】
図８は本実施の形態においてＥＣＵ６０６により実行される循環バルブ６０２の制御のためルーチンを示すフローチャートである。ＥＣＵ６０６はこのフローチャートに示すルーチンを一定の時間ステップで実行する。まず、最初のステップＳ１２では、ＥＣＵ６０６は温度センサ６０４を用いて計測されたコンプレッサ出口温度Ｔを取得し、また、圧力センサ６１０を用いて計測された負圧ポンプ６０８の圧力Ｐを取得する。そして、次のステップＳ１４において、コンプレッサ出口温度Ｔがデポジット生成温度付近に設定された所定温度Ｔｃ以上かどうか判定する。
【００５２】
ステップＳ１４の判定の結果、コンプレッサ出口温度Ｔが所定温度Ｔｃ未満であれば、ＥＣＵ６０６は循環バルブ６０２を閉じたままにする。既に循環バルブ６０２が開いていたのであれば閉状態に戻す。これにより、オイルセパレータ１０２を通過したブローバイガスの全てがそのままブローバイガス通路１０４を通って吸気通路８に流れることになる。しかし、コンプレッサ出口温度Ｔがデポジットの生成温度以上になっていないので、多量のオイルミストを含むブローバイガスがコンプレッサ１２に流入したとしても、それがデポジットとなって堆積するおそれは少ない。
【００５３】
ステップＳ１４の判定の結果、コンプレッサ出口温度Ｔが所定温度Ｔｃ以上になっていれば、ＥＣＵ６０６による処理はステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、ＥＣＵ６０６は負圧ポンプ６０８の圧力Ｐが所定圧力Ｐｃ以下かどうか判定する。所定圧力Ｐｃは負圧を利用する他の装置で必要な限界圧力（最小負圧）を基準にして設定されている。
【００５４】
ステップＳ１６の判定の結果、負圧ポンプ６０８の圧力Ｐが所定圧力Ｐｃよりも大きければ、ＥＣＵ６０６は循環バルブ６０２を閉じたままにする。既に循環バルブ６０２が開いていたのであれば閉状態に戻す。ブローバイガス処理装置６００による負圧の利用を止めることで圧力の上昇（負圧の低下）を防ぎ、負圧を利用している他の装置に影響を与えないようにするためである。
【００５５】
一方、ステップＳ１６の判定の結果、負圧ポンプ６０８の圧力Ｐが所定圧力Ｐｃ以下であれば、ＥＣＵ６０６による処理はステップＳ１８に進み、ＥＣＵ６０６は循環バルブ６０２を開く。これにより、ブローバイガス通路１０４を流れるブローバイガスの一部は負圧の作用によってブローバイガス循環路１０６に取り込まれ、ブローバイガス循環路１０６を通って負圧ポンプ６０８から内燃機関２の内部に再循環されるようになる。これにより、ブローバイガスとともに吸気通路８に流れるオイルミストの量が低減されるので、コンプレッサ出口温度Ｔがデポジットの生成温度以上になっていたとしても、コンプレッサ１２におけるデポジットの堆積は抑制される。
【００５６】
以上のように構成されるブローバイガス処理装置６００によれば、負圧ポンプ６０８に無駄な仕事をさせたり、負圧を利用している他の装置に影響を与えたりすることなく、既存の負圧ポンプ６０８を有効に活用することができる。
【００５７】
その他．
本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、例えば以下に述べるように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００５８】
実施の形態３の絞り３０２は、実施の形態２と組み合わせることができる。実施の形態４のブローバイガス循環路４０２の出口の位置に関する限定は、実施の形態２、３にも適用することができる。また、実施の形態５の開閉弁５０２とその制御方法は、実施の形態２−４にも適用することができる。さらに、実施の形態２−４の循環ポンプ１０８を実施の形態６の負圧ポンプ６０８に置き換えることも可能である。
【００５９】
実施の形態５及び６では、温度センサを用いてコンプレッサ出口温度を計測している。しかし、コンプレッサ出口温度は他のセンサで得られる情報に基づく計算によって推定することもできる。具体的には、コンプレッサ出口温度をＴ３、コンプレッサ入口温度をＴ１、コンプレッサ入口圧力をＰ１、コンプレッサ出口圧力をＰ３、コンプレッサ効率をηｃ、比熱比をκとすると、以下の式によってコンプレッサ出口温度Ｔ３を計算することができる。
2013189908.tif 000003
【００６０】
上記の式において、コンプレッサ入口圧力Ｐ１は圧力センサを用いて直接計測することもできるが、エアフローメータを用いて計測される空気量から推定することもできる。図９のグラフに示すように、コンプレッサ入口圧力は空気量から決まるからである。空気量が増えるにつれてエアクリーナにおける圧損が増大し、その圧力損失の分だけコンプレッサ入口圧力は低下する。このグラフに示す関係を関数式或いはマップで定義したものをＥＣＵにプログラムしておくことで、エアフローメータの出力値からコンプレッサ入口圧力Ｐ１を算出することができる。
【００６１】
コンプレッサ出口圧力Ｐ３は圧力センサを用いて計測することができる。ただし、コンプレッサの出口近傍に圧力センサを設ける必要はなく、吸気マニホールドに取り付けられている圧力センサ（吸気マニホールド圧センサ）を利用することができる。吸気マニホールド圧センサを用いて計測される吸気マニホールド圧をＰｉｍとし、インタークーラにおける圧力損失をｄＰｉｃとすると、コンプレッサ出口圧力Ｐ３は吸気マニホールド圧Ｐｉｍとインタークーラ圧損ｄＰｉｃとの差として表される。インタークーラ圧損は図１０のグラフに示すように空気量から決まることから、このグラフに示す関係を関数式或いはマップで定義したものをＥＣＵにプログラムしておくことで、エアフローメータの出力値からインタークーラ圧損ｄＰｉｃを算出することができる。
【００６２】
上記の式において、コンプレッサ効率ηｃは圧力比と修正空気量とから算出することができる。圧力比とはコンプレッサ入口圧力Ｐ１に対するコンプレッサ出口圧力Ｐ３の比である。修正空気量とは、エアフローメータによって計測される空気量をコンプレッサ入口圧力Ｐ１とコンプレッサ入口温度Ｔ１とを用いて修正したものであって、以下の式によって算出される。以下の式においてＧａｎｏは修正空気量であり、Ｇａはエアフローメータによって計測された空気量である。
2013189908.tif 000004
【００６３】
図１１のグラフは修正空気流量と圧力比とコンプレッサ効率との関係を示している。このグラフに示す関係を関数式或いはマップで定義したものをＥＣＵにプログラムしておくことで、コンプレッサ出口圧力Ｐ３、コンプレッサ入口圧力Ｐ１、及び、エアフローメータの出力値を用いてコンプレッサ効率ηｃを算出することができる。
【符号の説明】
【００６４】
２  内燃機関
４  シリンダ
６  クランクケース
８  吸気通路
１０  ターボ過給機
１２  コンプレッサ
１００，２００，３００，４００，５００，６００  ブローバイガス処理装置
１０２  オイルセパレータ
１０４  ブローバイガス通路
１０６  ブローバイガス循環路
１０８  循環ポンプ
２０２  第２オイルセパレータ
３０２  絞り
４０２  ブローバイガス循環路
５０２，６０２  開閉弁
５０４，６０４  温度センサ
５０６，６０６  ＥＣＵ
６０８  負圧ポンプ
６１０  圧力センサ
【図１】
2013189908.tif 000005
【図２】
2013189908.tif 000006
【図３】
2013189908.tif 000007
【図４】
2013189908.tif 000008
【図５】
2013189908.tif 000009
【図６】
2013189908.tif 000010
【図７】
2013189908.tif 000011
【図８】
2013189908.tif 000012
【図９】
2013189908.tif 000013
【図１０】
2013189908.tif 000014
【図１１】
2013189908.tif 000015